注塑工藝 04-03 塑料的4個過程 薄壁注塑_rec

在本課中，我們將從塑膠的角度來檢視射出成型。 塑膠與模具製造者對成型過程有著截然不同的觀點。 塑膠成型機操作員將此過程視為設定機器控制參數，從十五個不同的設定項目開始。 至三十種不同的機器與模具控制。 從塑膠的角度來看，成型過程只有四個步驟。 他們正在加熱塑膠，使其流動以填滿模具，施加壓力以壓實模具，然後冷卻。 塑膠 我們將分別探討這些每個步驟對塑膠的影響，從頭開始 加熱時。 聚合物分子在受熱時會發生什麼變化？ 與所有材料一樣，分子之間的距離會變得更遠。 塑膠膨脹，體積增加。 當分子之間的距離增加時，分子之間的摩擦力會減小。 這降低了黏度。 塑膠將能更順暢地流動。 塑膠在經過流道澆口及模腔流動時會發生什麼情況？ 螺桿向前移動，填滿了流道和模腔。 接著，螺桿施加壓力，將更多塑膠注入每個型腔中。 注射壓力每增加一千磅每平方英寸，可多注入約百分之零點五的塑料。 七十巴，注入腔體內。 接著閘門閉合，塑膠被冷卻。 冷卻使塑膠收縮，塑膠成型零件也是如此，因為分子之間的距離變得更近。 在零件內部，分子取向可能會被固定住。 分子之間產生應力，若塑料為半結晶型， 晶體形成。 乍看之下，成型過程似乎很簡單。 只需加熱塑膠，倒入模具，壓實模具，然後冷卻塑膠即可。 但經過仔細觀察，你可以看到加熱、流動、壓力之間的相互作用，以及 塑料冷却過程會大幅改變零件的性能。 這四種塑膠加工條件決定了成型零件的性能。 如尺寸、衝擊強度與抗拉強度，甚至化學性質 抗阻性和光粗性。 不幸的是，這台成型機沒有四個標示為塑膠溫度的控制按鈕， 塑性流速、塑性壓力和塑性冷卻。 模具工必須使用機器和模具的調整來控制塑膠加工條件。 機器控制參數包括料筒溫度、模具溫度、填充速率及切換設定。 點位、包封壓力、包封計時器、保壓壓力、保壓計時器、冷卻時間，以及 更多。 模具工必須利用機器設定來控制四種塑膠加工條件， 然後控制成型零件的特性。 塑膠成型的任務在於找出能使塑膠加工達到最佳效果的機器設定。 能夠按照客戶規格塑造零件的條件。 如果你在模具行業待得很久，你就會發現總是有不止一套方案。 能生產出良好零件的機器狀態。 例如，可透過不同的填充速率設定，達成最佳的模腔壓力。 VPT位置，或稱包裝壓力。 最佳的熔融溫度可透過多種料筒加熱與螺prm組合來實現。 RPM，以及背壓。 兩位資深的塑模專家經常會爭論，認為自己所使用的特定設置才是唯一正確的選擇。 實際上，任何一組能產生最佳塑膠條件的機器狀態 就塑膠而言，這樣是可以的。 但優秀的模具工與專家模具工之間的差異，在於能否找到 在最小化週期時間的同時，確保生產出高品質零件的機器狀態，以及電氣相關條件。 電力消耗以及塑膠使用量。 現在，我們將運用對塑性行為的理解，來研究每一步發生的情況 在成型過程中。 首先，塑料在料筒中受熱的影響。 為了首先預熱成型機，會使用料筒加熱器。 機器運行後，塑膠所需的大部分熱量皆由摩擦產生。 來自旋轉螺桿的熱量。 熱量使塑料膨脹，原因是分子之間的距離被拉大。 螺桿隨後向前移動，以填滿並壓實模具。 有一固定體積的塑膠被注入模具中。 如果我們提高熔融溫度，由於空間增大，塑料體積也會增加。 分子之間。 在較高的熔融溫度下，若壓力保持不變，分子數量將會減少。 在成型零件中。 例如，若將熔融溫度提高20°C（即36°F），典型的塑料 約增加1%。 在同一shot的塑膠中，分子數將減少1%，傳遞的分子數也將減少1% 每個腔室。 這將導致更多的零件收縮，理論上為每英寸10毫英寸，即10千分之一英寸。 每厘米多出一厘米。 然而，存在一個抵消因素。 較高的熔融溫度會降低塑料的黏度，因此相同的機器保壓壓力 導致腔體壓力上升。 這會將更多塑膠材料置入每個模腔中，從而減少收縮。 因此，更高的熔融溫度可能會導致更多的收縮，也可能不會，這取決於具體的變化情況。 模腔壓力 一般而言，您應找出一個熔融溫度，以確保能成型出良好的零件。 然後保持該溫度。 使用壓力調整零件尺寸。 稍後我們將討論如何降低熔融溫度，並調整機器以確保仍能正常運作。 製作優質零件，但縮短週期。 在描述熔融溫度的影響時，我們也必須提及熱降解。 如我們所討論的，加熱塑膠會降低其黏度。 熔融溫度過高或加熱時間過長都可能導致聚合物分子降解。 不同的塑膠對熱降解的抵抗力各不相同，但它們全都 最終因過熱而退化。 聚合物分子會因過熱而分解。 當分子被破壞時，塑料的黏度會降低。 它會更容易流動，但成型零件的強度特性會降低。 在某些塑料中，例如聚乙烯，過熱會導致部分分子 交叉連結 隨後塑料的黏度會升高，模具填充將變得更困難。 使用聚乙烯的成型工經常發現，當將回收料加入原生聚乙烯中時，他們 由於交聯作用，必須增加壓力才能獲得相同的零件性能。 為盡量降低熱降解的風險，塑膠射出成型業者應將熔融溫度控制在最低所需水平。 降低側邊並保持墊塊尺寸小巧。 螺桿螺旋面與料筒壁之間的間隙也可能發生磨損。 這是一個高剪切區域，螺桿轉速過高會導致塑膠出現條紋。 零件免於退化。 知道成型零件在料筒中所用的塑料位置，通常很有用。 我們將使用這個簡單的注射筒和矩形型腔來演示塑膠是如何填充的。 一種模具。 我們已將射出筒中的塑料分為六個體積。 三個中心體積和三個環形，形狀像甜甜圈，四、五、六。 在射出成型過程中，第一股塑料（第一模腔）會先填滿靠近澆口的區域。 第二卷隨即進入模子。 它穿過了第一層塑膠。 第三卷接著展開，深入穿行。 第四卷通過塑膠中心流動，迫使第三卷流向模腔。 腔體遠端的牆壁。 第四、第五和第六卷填充了空腔的中心區域。 這塊墊子也來自第六卷。 這種塑料穿過先前塑料的過程稱為 Fountain 流動。 注意原本在桶內的塑膠最終會到達模腔的哪個位置。 位於桶中心的塑膠最終會移至模具的內壁上，並且 靠近桶壁的塑膠最終會移動到模具的中心。 當成型零件出現變色或斑點時，通常可以判斷出問題的來源位置。 問題發生在這段鏡頭中。 在這部分，門附近靠近牆壁的地方有黑色斑點。 由於我們知道填充的順序，因此我們知道這些斑點位於第一個塑膠容器中。 進入模具。 原因被查明是卡環所致。 它布滿了凹痕。 塑膠懸掛並降解。 每次螺絲開始旋轉時，一些劣化的塑膠便被刮下並掉落。 注入了第一種進入模具的塑膠。 在上一課中，你看到了聚合物分子在受到某種作用時，分子取向是如何形成的。 無冷卻流動 現在，我們將展示在填充期間及填充後冷卻的效果。 在實際的模具中，當塑料填充型腔時，流動剖面看起來像這樣。 每一側都有一個高剪切區域，分子在該區域內被定向。 隨著填充的進行，緊貼模腔壁面的塑料層會立即形成一層薄層。 結冰了。 此層可能具有高度取向的分子。 剩餘的塑料必須在凍結層之間流動，形成新的流動前緣 像這樣。